一种考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法技术

本发明专利技术提供了一种考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法，涉及热连轧机轧制技术领域，包括如下步骤：S1、建立频率集中度模型、变形抗力计算模型和关键部件的动力学模型；S2、基于变形抗力计算模型和处理后的历史数据构建轧机生产线数据库；S3、基于分类后的辊系状态建立振动评价标准库；S4、依据模型求解实测数据的关键参数；S5、进行实测数据关键参数与历史数据关键参数匹配；S6、基于实测数据关键参数与历史数据关键参数对比判断轧机系统状态，与理论模型求解数据对比关键参数判定故障位置。本发明专利技术通过对轧制过程中轧机振动的状态监测与故障诊断，确保了热连轧精轧机组的轧制稳定性提高与工艺模型优化，保证了产品质量和生产的稳定性。质量和生产的稳定性。质量和生产的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法


[0001]本专利技术涉及热连轧机轧制
，具体而言，尤其涉及一种考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法。

技术介绍

[0002]热连轧机故障实时诊断技术是目前国内外热轧带钢领域的前沿技术，能够充分利用产线工艺与振动数据实时评价轧机运行状态，在高效、紧凑的生产线上能够起到验证轧制工艺模型可靠性、轧机装配精度进和故障问题诊断的作用。从而根据诊断结果能够筛选出最佳工艺模型，有助于提高热轧带钢生产线的产品精度与轧机设备稳定性，从而减小能源消耗和环境污染。
[0003]但是由于当前热连轧生产线主要采用以传统理论模型或经验公式为基础的工艺模型设定，轧制过程中精轧机组的实时轧制状态数据难以量化处理，无法保障工艺设定模型在轧机动态轧制状态下的适配性，进而导致轧机设备在轧制过程中的稳定性。为了既保证产品质量又不破坏连续性，专利CN115099284A公开一种热轧轧机振动数据处理方法、系统、终端及存储介质，通过对比数个数据子块峰值分别与数据子块均峰值，确定界限进而分割原始振动数据的基础上进行。同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于热连轧机数据，建立频率集中度模型、变形抗力计算模型和关键部件的动力学模型；S2、获取热连轧机的历史数据，对所述历史数据进行处理，基于变形抗力计算模型和处理后的历史数据构建轧机生产线数据库；基于变形抗力模型计算历史数据的第一关键参数，基于频率集中度模型计算振动数据的第二关键参数；S3、对所述历史数据中的辊系状态进行分类，基于所述分类后的辊系状态和所述第二关键参数建立振动评价标准库；S4、获取实时的实测数据，对所述实测数据进行分析，依据模型求解实测数据的关键参数；S5、将所述生产线数据库分成子库，选择子库中的数据参与辊系状态评价，基于生产线数据库的基本指标进行实测数据关键参数与历史数据第一关键参数匹配；S6、基于实测数据关键参数与历史数据第二关键参数对比判断轧机系统状态，与关键部件的动力学模型求解数据对比关键参数判定故障位置。2.根据权利要求1所述的考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法，其特征在于，S2包括如下步骤：S21、调取历史数据中的热轧牌号、板带宽度和厚度、轧制速度、轧制力、精轧温度、轧辊直径和材质组成生产线数据库的基本指标；S22、取工艺模型数据对轧机数据与板带数据匹配，确定各机架压下量、轧制速度、轧制力分配及热轧板带牌号；S23、根据变形抗力计算模型计算板带温度变化规律及不同机架间的变形抗力增量。3.根据权利要求1所述的考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法，其特征在于，S3包括如下步骤：S31、调取轧机振动数据并将辊系状态分类处理：将咬钢阶段、过钢阶段、待钢阶段和抛钢阶段作为轧制状态；将压靠过程阶段、换辊冲击阶段和停车阶段作为调整状态；S32、根据频率集中度模型分析与工艺模型数据对应的历史振动数据不同状态的各阶段峰峰值、频率集中度k
A
和主频率，建立振动评价标准库；S33、统计S32中得到振动评价标准库中的数据，在置信区间为0.95的状态下确定区分不同状态各阶段的阈值，得到条件一到条件五的区分阈值作为实测振动数据及其辊系状态的评价标准。4.根据权利要求3所述的考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法，其特征在于，S4中，对所述实测数据进行分析包括如下步骤：S41、使用频率集中度模型求解关键参数；S42、判断辊系状态：按照条件一与条件二的并集以及根据电机运行状态作为调整状态条件阈值判断，否则判定为轧制状态；S43、轧制状态阶段包括：咬钢阶段、过钢阶段、待钢阶段和抛钢阶段；符合条件三为咬钢阶段；符合条件四为待钢阶段；符合条件五为抛钢阶段；否则为过钢阶段；S44、调整状态阶段包括：压靠过程阶段、换辊冲击阶段和停车阶段；符合条件一为压靠
过程阶段；符合条件二为换辊冲击阶段；否则为停车阶段；S45、取实测振动数据对应的工艺模型数据，确定各机架压下量、轧制速度、轧制力分配及热轧板带牌号；S46、根据变形抗力计算模型计算板带温度变化规律及不同机架间的变形抗力增量。5.根据权利要求3所述的考虑振动频率集中度的热连轧机故障实时诊断方法，其特征在于，S31中：所述条件一为：β
10
＜β1＜β
11
；f1＝f
10
；k
Aj10
＜k
Aj1
＜k
Aj11
其中，β1为实测振动信号数据labg(Δti)段的峰峰值，f1为实测振动信号数据labg(Δti)段的主频率，k
Aj1
为实测振动信号数据labg(Δti)段的频率集中度；β
10
和β
11
为历史数据l
’
abg压靠阶段的峰峰值的上下限，k
Aj10
和k
Aj11
为历史数据l
’
abg压靠阶段的频率集中度的上下限，f
10
为历史数据l
’
abg段的振动主频率；所述条件二为：β
20
＜β2；k
Aj20
＜k
Aj2
＜k
Aj21
其中，β2为实测振动信号数据labg(Δti)段的峰峰值，k
Aj2
为实测振动信号数据labg(Δti)段的频率集中度；k
Aj20
和k
Aj21
为历史数据l
’
abg换辊冲击阶段的频率集中度的上下限，β
20
为换辊冲击阶段振动峰峰值下限；所述条件三为：β
30
＜β3＜β
31
；k
Aj30
＜k
Aj3
＜k
Aj31
其中，β3为实测振动信号数据labg(Δti)段的峰峰值，k
Aj3
为实测振动信号数据labg(Δti)段的频率集中度；β
30
、β
31
为历史数据l
’
abg咬钢阶段的峰峰值的上下限，k
Aj30
、k
Aj31
为历史数据l
’
abg咬钢阶段的频率集中度的上下限；所述条件四为：β
40
＜β4＜β
41
；k
Aj40
＜k
Aj4
＜k
Aj41
其中，β4为实测振动信号数...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭艳，赵向阳，邢建康，张明，王瑾，王梦寒，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：